Introducción al Lenguaje C++. - Instituto Tecnólogico de La Laguna

INSTITUTO TECNOLOGICO
de la laguna
Programación Orientada a Objetos en C++
UNIDAD 2
Introducción al Lenguaje "C++"
1.- La programación Orientada a Objetos.
La Programación Orientada a Objetos no es un concepto nuevo, data de hace
unas dos decadas. El origen de la Programación Orientada a Objetos viene del
Lenguaje de Programación Simula 67 y del Smalltalk desarrollado por Xerox, Palo Alto,
en el Research Center en los inicios de 1970. Entonces. ¿Porqué el interés actual por
esta metodología?. El interés creció en parte porque se cuenta con un nuevo lenguaje
"C++", que de entrada, le dá al programador recursos para escribir Programas
eficientes Orientados a Objetos de propósito general. Vemos que la Programación
Orientada a Objetos difiere en mucho de nuestro estilo familiar de programación, por lo
que se requiere un nuevo enfoque hacia el problema a resolver.
Cuando se desarrolla Programación Orientada a Objetos, el programadpor se
pregunta Qué hacer con un Objeto, en vez de enfocarse a los aspectos procedurales
convencionales de Cómo obtener algo. La programación Orientada a Objetos,
simplemente se enfoca a la manipulación de Objetos. con este concepto se puede
representar casi cualquier cosa; un número, una cadena, una estructura de pacientes
en un hospital, o la construcción gráfica de un rectángulo, o cualquier otra figura
geométrica. En esencia, un objeto contiene los datos o estructuras de datos necesarias
para describir un objeto junto con un conjunto de operaciones a realizarse sobre los
datos. Vamos a ver que un objeto no es más que una instancia particular de un tipo de
dato abstracto que diseñamos acorde a un conjunto de reglas particulares.
Como ya se ha comentado, gran parte del valor de la Programación Orientada a
Objetos es consecuencia del concepto de Herencia, es por ello que un programador
puede iniciar con la construcción de una liberría de algunos tipos de Objetos, o clases,
ampliandola para una nueva aplicación, agregando tipos de datos y operaciones para
crear nuevas clases. En otras palabras, en vez de escribir una nueva aplicación
desarrollando completamente el código, un cliente hereda datos y operaciones de
alguna clase base, agregando nueva funcionalidad, cuando agrega nuevos datos o
funciones, el programador no necesita modificar la clase base, consiguiendo con ello
código reusable.
Otra característica muy importante en la Programación Orientada a Objetos es el
concepto de Enlace Dinámico o Enlace Tardio (late binding), él que nos ayuda a crear
programas más generales permitiendo que cada clase de un determinado grupo de
clases relacionadas tenga una implementación diferente en una función en particular,
En un programa el cliente puede aplicar la función a un abjeto sin necesidad de
conocer la clase especifica del objeto. En tiempo de ejecución, el sistema determina la
clase especifica del objeto e invoca la implementación particular de la función.
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Programación Orientada a Objetos en C++
2.- El Lenguaje "C++".
El Lenguaje de programación C++, fué diseñado e implementado por Bjarne
Stroustrup de la AT&T Bell Laboratories como el sucesor de "C". Mientras toma algunas
ideas de Simula 67 y Algol 68, el lenguje de programación C++ mantiene la
compatibilidad con programas en "C", así como su eficiencia. En la Figura # 1 se
muestra su árbol genealógico.
Figura # 1, La Herencia del C++
Al C++ se le agregan nuevas y potentes características, haciendolo útil para un
gran número de aplicacionnes, desde manejo de dispositivos hasta inteligencia artificial,
C++ es un lenguaje enfocado al desarrollo en serio de software; por su intima relación
con "C", su potencial para el desarrollo de interfaces gráficas de usuario, para
programación de sistemas, y por soportar el desarrollo de software a gran escala.
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Programación Orientada a Objetos en C++
Los libros donde se encuentra la definición del C++, son:
El Lenguaje de Programación C++
Bjarne Stroustrup
Addison Wesley
Edición Especial, 2000
The Annotated C++
Reference Manual
Ellis & Bjarne Stroustrup
Addison Wesley 1990
Los cuales nos brinda una detallada explicación del Lenguaje, contienen muchos
ejemplos y ejercicios, incluye un manual de referencia. y una definición más formal del
Lenguaje.
3.- Diferencias de C++ con respecto a "C".
El Lenguaje "C" es de código compacto y eficiente, sin embargo su verificación
de errores en tiempo de compilación es muy pobre, tanto para tipos como para
argumentos de funciones, C++ solventa este problema y ofrece nuevas carcterísticas.
C++ cuenta con un mecanismo estricto de verificación de tipos, usa la
declaración de prototipo de función para verificar los argumentos de las funciones,
adicional a ésto nos permite declarar variables por referencia, entonces, cuando una
función tiene una referencia como un argumento formal el compilador de C++ sabe que
deberá pasar la dirección del argumento actual cuando la función es llamada.
4.- El C++ y la programación orientada a objetos.
Al hablar de C++, pueden surgir algunas preguntas;
*
*
¿Por qué C++ es importante como tema de discución al hablar de la
Programación Orientada a Objetos?.
¿Por qué no planear el desarrollo de la Programación Orientada a Objetos
en Lenguajes como "C", Pascal, u otro lenguaje familiar?.
Stroustrup en su artículo "What is Objet Oriented Programming", dice: "Un
Lenguaje soporta un estilo de programación, si nos brinda facilidades que hacen su
utilización conveniente (facil, segura y eficiente) para usarlo en dicho estilo.
Por otro lado, un lenguaje requiere que el programador cuente con cierta
habilidad para escribir programas en un dado estilo, sin mucho esfuerzo, el lenguaje
solo soporta el estilo. Por ejemplo es facil y eficiente escribir programas estructurados
en Pascal, se puede también escribir programas estructurados en BASIC, pero es dificil.
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Programación Orientada a Objetos en C++
C++ no solamente corrige la mayoria de las deficiencias de "C", también
introduce nuevas cualidades, desarrolladas para un soporte adecuado de abstracción
de datos y Programación Orientada a Objetos. Mostramos en seguida algunas:
clases
Es el constructor básico del Lenguaje, el cual nos permite
crear tipos de datos, llamados tipos de datos abstractos.
variable miembro
Nos describen los datos como tipos abstractos.
funciones miembro
Nos definen las operaciones permitidas sobre los datos
miembro.
sobrecarga de
operadores
Nos permite dar un significado adicional a la
mayoria de los operadores, de tal manera de poderlos usar
con nuestros propios tipos de datos, de tal forma que sean
faciles de manejar.
sobrecarga de
funciones
Similar a la sobrecarga de operadores, nos
evitan excesivos nombres de funciones, haciendo el código
facil de leer.
Control automático Nos permite mezclar nuestros propios tipos
de conviersión de
con otros y con los proporcionados por el
tipos
lenguaje C++.
clases dirivadas
Heredan variables miembro y funciones miembro de su
clase base, se diferencian de su clase base porque
contienen otras variables miembro y otras funciones
mienbro.
funciones virtuales Le permiten a una clase derivada redefinir funciones miembro
heredadas de una clase base. Entonces podemos escribir
programas muy generales, sin mencionar una clase
especifica del objeto manipulado, usando el enlazado
dinámico, el sistema en tiempo de ejecución (run time) va a
escoger la función apropiada de una clase particular.
5.- ¿Por qué usar C++.
Algunas buenas razones son las siguientes:
1)
C++ es compatible con "C".
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2)
Usa los tipos de datos fundamentales; int, float, etc. de la forma convencional.
3)
Maneja el paradigma Orientado a Objetos de manera natural, el programador
puede continuar escribiendo programas estructurados en "C" y aprovechar los
beneficios de C++.
4)
Los programas escritos en C++ usando el paradigma de programación orientada
a objetos, resultan faciles de escribir, rastrear y una vez implementados, faciles
de leer y mantener.
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